O projeto “Estúdio RV CELESC”, com o seus principais objetivos de ensino, aprendizagem, prevenção de riscos, compartilhamento de conhecimentos, formação de profissionais e geração de conteúdos digitais, foi um dos participantes finalistas da etapa nacional do Premio CIER de inovação 2022, na categoria de Digitalização.
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Resumo
O Estúdio de Realidade Virtual (RV) da CELESC Distribuição é fruto do Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), nº 5697-05697- 0618/2018, intitulado “Cabeça de Série (CS) – Sistema de RV para Treinamento de Atividades de Operação e Manutenção em Redes Aéreas de Distribuição de Energia Elétrica”. Desenvolvido em parceria com a Matrix Engenharia em Energia e o Laboratório de Sistemas Integráveis Tecnológico – LSITEC, o “Estúdio RV CELESC” é acidente zero, carbono zero e simula tarefas no Sistema Elétrico de Potência (SEP) em cenários virtuais com imersão 360 graus.
É um simulador de RV imersivo desenvolvido para oferecer “ensino e aprendizagem”. Oferece as mesmas respostas do SEP real, por exemplo, atuação de equipamentos e arcos elétricos, nos casos da realização de procedimentos incorretos. Além da capacidade de vivenciar as mais diversas condições de clima, riscos, utilização de ferramentas e equipamentos de proteção, é possível também gravar e criar videoaulas. O “Estúdio RV CELESC” está integrado ao sistema de videoconferência da Empresa, onde se realizam lives de todo o conteúdo. O produto desenvolvido é apresentado conjuntamente com as escalas Technology Readiness Levels (TRL) e Integration Readiness Levels (IRL), ou seja, Níveis de Maturidade Tecnológica
Autor principal: Eduardo Soldateli (CELESC)
Outros autores: Lucas Felício Argente; Maria de Lourdes G Machado (CELESC); Sérgio Lúcio Salomon Cabral; Carlos Roberto Benedik; Edson Aquino dos Santos (MATRIX); Marcelo Knorich Zuffo (POLI-USP); Adilson Yuuji Hira (LSI-TEC); Mário Rubens Nagamura (LSI-TEC).
Introdução
O “Projeto de Realidade Virtual da CELESC”, iniciou em 2011, para atender a aplicação da RV e da Realidade Aumentada (RA) no ensino e na aprendizagem das atividades de manutenção e operação nas redes aéreas de distribuição de energia elétrica, haja vista que nestas tarefas existe a necessidade da permanente atenção ao “reconhecimento e à análise de riscos” decorrente da grande exposição a choque, arco elétrico e queda em altura.
O “Estúdio RV CELESC” apresenta os seus Níveis de Maturidade Tecnológica alinhados aos conceitos do TRL e do IRL, que são utilizados na proposta, em fase de consulta pública, para os “Procedimentos do Programa de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PROPDI)” da ANEEL.
O “Estúdio RV CELESC” mostra viabilidade devido à grande importância da utilização da RV e da RA no ensino, na aprendizagem contínua dos profissionais e na prevenção de acidentes. Vale salientar que o Estúdio é um verdadeiro cokpit de tarefas do SEP e um “Ambiente Acidente Zero”, onde o instrutor, o profissional e os demais participantes das aulas vivenciam experiências simulando os riscos de tarefas, mas sem exposição aos seus efeitos. Por serem virtuais, possibilita simulações de diversas condições, dentro de um metaverso, um ambiente imersivo e controlado. Além disso, destaca-se a emissão zero de carbono na utilização do Estúdio. Abaixo e através do link, apresenta-se a vinheta e informações iniciais do RV na CELESC.
Vinheta e informações do Projeto
Desenvolvimento
O “Estúdio RV CELESC” é um ambiente criado, tecnologicamente, no estado da arte em realidade virtual e tem como objetivos principais o ensino, a aprendizagem, a prevenção de acidentes, o compartilhamento de conhecimentos, a formação de profissionais e a geração de conteúdos digitais. Seu funcionamento baseia-se na simulação de tarefas no SEP com a união de elementos reais e virtuais, onde é possível interagir, atualmente, em 14 (quatorze) cenários virtuais diferenciados referentes às estruturas aéreas de redes de distribuição de energia elétrica, com imersão 360 graus.
Simulam-se intervenções em chaves fusíveis de proteção de ramais primários, chaves fusíveis de proteção de transformadores, chaves seccionadoras, religadores, banco de reguladores de tensão e seus painéis. É dotado de inteligência para reconhecer as ações e representar as respostas do sistema elétrico, como por exemplo, a atuação de equipamentos e arcos elétricos, em casos de procedimentos incorretos.
O “Estúdio RV CELESC” está integrado ao sistema de videoconferência da Empresa. Realizam-se lives, compartilham-se cenários e conteúdo. Instruem-se profissionais através do simulador, remotamente.
Figura 02: Live para a Federação das Cooperativas de Eletrificação Rural de Santa Catarina – FECOERUSC, em 18 de março de 2022.
A figura 03 apresenta os níveis de maturidade tecnológica utilizados na proposta, que foi tema de consulta pública, dos “Procedimentos do Programa de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PROPDI)” da ANEEL, para que se faça um planejamento com a adoção de nova metodologia de análise objetivando resultados mais concretos.”
Figura 03: Níveis de maturidade tecnológica
Conforme a minuta do item 78 do PROPDI, adotaram-se as referências do Departamento de Energia dos EUA para medir os graus de maturidade tecnológica a serem aplicados no “Estúdio RV CELESC”. Abaixo são apresentados os graus do TRL:
A pesquisa básica ou prova de conceito preliminar compreende a TRL de 1 a 3. A TRL1 refere-se à fase de ideias; a TRL2, à pesquisa exploratória baseada num conceito tecnológico e/ou ideia de aplicação, podendo ser chamada demonstração preliminar; e a TRL3, à pesquisa sistemática baseada no mínimo de resultados favoráveis; O desenvolvimento tecnológico compreende a TRL4 e a TRL5. A TRL4 refere se à validação dos componentes da tecnologia em ambiente de laboratório e a TRL5, à validação dos componentes da tecnologia em ambiente relevante; A fase de demonstração da tecnologia compreende a TRL6, que se refere à avaliação do protótipo ou modelo representativo num ambiente relevante. Não se deve confundir a TRL6 com a TRL2, pois nesta ocorre a demonstração preliminar da tecnologia; O comissionamento da tecnologia compreende a TRL7 (avaliação da tecnologia próximo do real em ambiente operacional) e a TRL8 (num sistema real, a tecnologia demonstrou validar as condições especificadas); A classificação “em operação” corresponde à TRL9, quando a tecnologia está finalizada e pronta para comercialização.
No link da figura 04 apresenta-se o vídeo institucional da 1ª Etapa do Projeto de P&D, realizado entre 2011 e 2018, justificando a realização das fases TRL1 a TRL3. O Estúdio foi instalado no Núcleo Grande Capital, Florianópolis/SC. Devido à tecnologia da época a operação do dia-a-dia era complexa, calibração demorada e o sistema era de alto custo. A prova de conceito necessitava de aprimoramentos a serem desenvolvidos em um CS visando reduzir custos, facilitar o uso, aprimorar a montagem e a portabilidade do sistema.
Figura 04: 2018, Vídeo institucional da 1ª Etapa do Projeto de P&D
As etapas TRL4 a TRL6 foram atendidas na etapa CS, no período entre 2019 e março de 2022. Nesta fase desenvolveram-se os novos módulos, aprimoraram-se os cenários e obtevese evolução tecnológica marcante. O Estúdio foi instalado no prédio da Administração Central da CELESC, num ambiente relevante, e proporcionou uma ampla publicidade ao projeto, com participação em: Semanas Internas de Prevenção de Acidentes do Trabalho – SIPAT’s; capacitações da Norma Regulamentadora n° 10, que trata da Segurança em Serviços em Eletricidade; entrevistas internas e externas para divulgação em meios de comunicação, como por exemplo, jornais e programas de televisão; e abertura aos instrutores e empregados da Empresa.
O ambiente operacional do projeto torna-se uma ampla sala de aula ou auditório contendo o sistema de realidade virtual, realidade aumentada, videoconferência, som ambiente, com a presença dos elementos reais (cesta aéreas, seus comandos, luvas e vara de manobra), com projeção da visão do óculos de RV em painéis de LED, televisão, projetor ou monitor.
Sua versatilidade reside no fato do “Estúdio RV CELESC” poder ser dimensionado desde estúdios portáteis a estúdios fixos. Devido ao seu tamanho reduzido, os estúdios portáteis podem ser utilizados em salas de aulas e auditórios, como ferramenta de ensino e aprendizagem. Os estúdios fixos podem ser utilizados para atividades de gerência, aperfeiçoamento e apresentação do Estúdio. O espaço mínimo necessário para implementação do “Estúdio RV CELESC” é de 4m² dentro de um espaço já existente.
Também iniciou-se a introdução da RV e do RA no ensino, na aprendizagem, na formação dos profissionais da CELESC e na montagem de dois estúdio portáteis para às aulas nos cursos de formação, capacitação e reciclagens da Empresa. No link da figura abaixo apresenta-se uma reportagem, realizada no final do ano de 2021, no programa Balanço Geral da Rede Record de Santa Catarina.
Figura 05: 2021: Demonstração da tecnologia. Balanço Geral de Santa Catarina.
O link da figura 06, apresenta-se o vídeo institucional da CS do projeto, a segunda etapa, comprovando a conquista da posição 06 (seis) na escala de maturidade tecnológica do “Estúdio RV CELESC”.
Figura 06: 2022 Vídeo Institucional do “Estúdio RV CELESC”.
Vídeos
Eletricista Virtual no Metaverso
Desenergização no Metaverso
Off da Entrevista do Balanço Geral ND TV
Estúdio RV CELESC no Seminário Sul Brasileiro de Segurança do Trabalho
Conclusões
O Projeto de Realidade Virtual da CELESC iniciou para atender o desafio da aplicação da RV e da RA no ensino e na aprendizagem das tarefas de manutenção e operação em redes de distribuição de energia elétrica, no Estado de Santa Catarina, Brasil. A proposta atual é adentrar na terceira etapa do P&D ANEEL, na categoria “Lote Piloto e Inserção de Mercado” e escalar os níveis de maturidade tecnológica, TRL07 ao TRL09, para a consolidação do “Estúdio RV CELESC” como um novo produto CELESC.
Particularmente, há de ressaltar a relevância de inovação deste Projeto para a CELESC, uma vez que a RV e a RA são algumas das principais tecnologias transformadoras e emergentes da Indústria 4.0, também chamada de “Quarta Revolução Industrial”, que engloba um amplo sistema de tecnologias avançadas como realidade virtual, realidade aumentada, inteligência artificial (IA), robótica, internet das coisas (IOT) e computação em nuvem, que estão mudando a forma de produção e os modelos de negócios, no Brasil e no mundo. A transformação digital pode ser entendida como o ato de usar soluções tecnológicas para posicionar um negócio digital, utilizando a tecnologia como o principal elemento gerador de vantagem competitiva, valor e receita, num cenário cada vez mais conectado e movido a dados. É fundamental que os negócios usem a tecnologia da forma correta, a fim de alcançarem os melhores resultados.
Não há inovação sem que os resultados da Pesquisa e Desenvolvimento cheguem à inserção de mercado. Esta é uma dificuldade de vários programas de fomento de P&D, além da ANEEL, como por exemplo: a Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII), entre outros. Por isso, espera-se como um resultado muito expressivo e relevante para a CELESC e o Setor Elétrico, diante do Programa de P&D ANEEL, viabilizar o “Estúdio de RV CELESC” como um produto de mercado para: aprimorar o ensino e a aprendizagem; o reconhecimento e análises permanentes de riscos; o trabalho consciente e seguro; o aprimoramento de indicadores de qualidade; e colaborar na prevenção de acidentes.